JPS6135524B2 - - Google Patents
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- JPS6135524B2 JPS6135524B2 JP56120017A JP12001781A JPS6135524B2 JP S6135524 B2 JPS6135524 B2 JP S6135524B2 JP 56120017 A JP56120017 A JP 56120017A JP 12001781 A JP12001781 A JP 12001781A JP S6135524 B2 JPS6135524 B2 JP S6135524B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/62—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags by application of electric or wave energy; by particle radiation or ion implantation
-
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、複屈折の電磁伝線（例えば単一モ
ードの光フアイバ）を介して伝わる偏光された放
射の状態を維持するに適した、そのような伝送線
の製造方法およびそれにより生じる構造に関す
〓〓〓〓
る。
ードの光フアイバ）を介して伝わる偏光された放
射の状態を維持するに適した、そのような伝送線
の製造方法およびそれにより生じる構造に関す
〓〓〓〓
る。
当業者間で公知のように、ある電磁伝送手段
は、直交する方向づけおよび違いにわずかに異な
る位相速度を有する２つの異なるモードの偏光さ
れた放射のそれを介する伝送を可能にする。その
伝送手段は物理的障害または力（例えば温度また
は圧力）を受けるとき、エネルギ（すなわちパワ
ー）は、１つの偏光モードから別のモードへ電磁
気的に結合される。前述の現象の例は一般に下記
のアメリカ合衆国特許を参照にして見受けられよ
う。
は、直交する方向づけおよび違いにわずかに異な
る位相速度を有する２つの異なるモードの偏光さ
れた放射のそれを介する伝送を可能にする。その
伝送手段は物理的障害または力（例えば温度また
は圧力）を受けるとき、エネルギ（すなわちパワ
ー）は、１つの偏光モードから別のモードへ電磁
気的に結合される。前述の現象の例は一般に下記
のアメリカ合衆国特許を参照にして見受けられよ
う。
第3439974号、1969年４月22日
第4111050号、1978年９月５日
位相速度の差（方向づけの方向に関して）のた
め、伝送手段の端子点における伝送の相対的な干
渉パターンは相互に異なつて現われる。前述した
物理的障害の大きさおよび位置により、干渉パタ
ーンの重なりは、コントラストにおいて不所望に
減ぜられかつ除去されるそれぞれのしまを生じる
であろう。さらには、伝送された偏光の状態が物
理的障害を示すよう意図されれば、それからその
結果の相互モード（inter−mode）結合は結果と
してそれにより表わされた情報の歪を生じるであ
ろう。
め、伝送手段の端子点における伝送の相対的な干
渉パターンは相互に異なつて現われる。前述した
物理的障害の大きさおよび位置により、干渉パタ
ーンの重なりは、コントラストにおいて不所望に
減ぜられかつ除去されるそれぞれのしまを生じる
であろう。さらには、伝送された偏光の状態が物
理的障害を示すよう意図されれば、それからその
結果の相互モード（inter−mode）結合は結果と
してそれにより表わされた情報の歪を生じるであ
ろう。
例によれば、偏光された放射態様で情報信号を
伝送するためにある長さの光フアイバから成る伝
送手段を採用する公知の装置は、ジヤイロスコー
プ、ハイドロフオン、多種の通信システム、自動
センサおよびそれらに類するものを含む。フアイ
バオプテイツク伝送手段は特徴的に多種の外部お
よび周囲の物理的障害または力に鈍感であり、そ
のため１つの偏光モードから他のモードへのエネ
ルギ電磁結合を回避し、かつそれを介して伝わる
偏光された放射の状態がひつくり返るのを防ぐこ
とが望ましい。伝送されている偏光された放射の
状態を維持できる単一モードのフアイバオプテイ
ツク伝送線の議論は“Fiber−Ring Inter−
ferometer：Polarization Analysis、“by Ulrich
and Johnson、Vol.4、No.5、Optics Letters
（Optical Society of America）May、1979に記
述される。
伝送するためにある長さの光フアイバから成る伝
送手段を採用する公知の装置は、ジヤイロスコー
プ、ハイドロフオン、多種の通信システム、自動
センサおよびそれらに類するものを含む。フアイ
バオプテイツク伝送手段は特徴的に多種の外部お
よび周囲の物理的障害または力に鈍感であり、そ
のため１つの偏光モードから他のモードへのエネ
ルギ電磁結合を回避し、かつそれを介して伝わる
偏光された放射の状態がひつくり返るのを防ぐこ
とが望ましい。伝送されている偏光された放射の
状態を維持できる単一モードのフアイバオプテイ
ツク伝送線の議論は“Fiber−Ring Inter−
ferometer：Polarization Analysis、“by Ulrich
and Johnson、Vol.4、No.5、Optics Letters
（Optical Society of America）May、1979に記
述される。
外部力の付加に比較的鈍感で、それによりフア
イバを通る偏光された放射の状態を保つよう特に
製造された光フアイバ伝送線を教示するさらに別
の議論は、1979年８月に出願されたアメリカ合衆
国特許出願連続番号第46968号を参照して見受け
られ、かつ“Mathod And Apparatus For
Producing An Optical Fiber In Which The
Polarization Changes Of Polarized Light
Therein Are Insensitive To Externally
Applied Forces”と題される。
イバを通る偏光された放射の状態を保つよう特に
製造された光フアイバ伝送線を教示するさらに別
の議論は、1979年８月に出願されたアメリカ合衆
国特許出願連続番号第46968号を参照して見受け
られ、かつ“Mathod And Apparatus For
Producing An Optical Fiber In Which The
Polarization Changes Of Polarized Light
Therein Are Insensitive To Externally
Applied Forces”と題される。
放射線処理技術により光学的（例えば２次元）
の導波管の形成は、“Optical Waveguides
Formed By Proton Irradiation of Fused
Silica”、by E.Ronald Schinelier et al.Vol.58、
J.Opt.Soc.Am.、pp.1171−1176、Sept.、1968お
よび“Properties of Ion Bombared Fused
Quartz for Integrated Optics”by R.D.
Standley et al、Vol.11、Applied Optics、
pp.1313−1316、June、1972に記述される。
の導波管の形成は、“Optical Waveguides
Formed By Proton Irradiation of Fused
Silica”、by E.Ronald Schinelier et al.Vol.58、
J.Opt.Soc.Am.、pp.1171−1176、Sept.、1968お
よび“Properties of Ion Bombared Fused
Quartz for Integrated Optics”by R.D.
Standley et al、Vol.11、Applied Optics、
pp.1313−1316、June、1972に記述される。
簡単にかつ包括的な用語で述べると、製造方法
およびそれにより生じる構造は、単一モードの光
フアイバ導波管のような特定の応用を有する複屈
折の電磁伝送線の実現のため開示される。伝送線
における予め定められた複屈折は、フアイバにお
いて歪の局所化領域を選択的に発生させることに
より幾何学的に誘起される。歪の領域を発生させ
かつしたがつて複屈折を達成する好ましい技術
は、高純度の光学的に透過性の材料より製造され
る加熱された円柱状の対称な光フアイバのまわり
に保護外部被覆材料を与える前に放射線を供給し
て前記光フアイバをボンバードメントする方法ス
テツプを含む。
およびそれにより生じる構造は、単一モードの光
フアイバ導波管のような特定の応用を有する複屈
折の電磁伝送線の実現のため開示される。伝送線
における予め定められた複屈折は、フアイバにお
いて歪の局所化領域を選択的に発生させることに
より幾何学的に誘起される。歪の領域を発生させ
かつしたがつて複屈折を達成する好ましい技術
は、高純度の光学的に透過性の材料より製造され
る加熱された円柱状の対称な光フアイバのまわり
に保護外部被覆材料を与える前に放射線を供給し
て前記光フアイバをボンバードメントする方法ス
テツプを含む。
この発明の好ましい実施例においては、光フア
イバはエネルギ的な原子粒子例えば水素イオンな
どの供給によりインパクトされ、それによりそこ
へ一般にだ円形の横断面の損傷を受けた領域を生
ずる。この放射線処理ステツプで円柱状の対称な
光フアイバは電磁気的に非対称にかつ２軸的に対
称になる。すなわち、屈折率はフアイバの横断面
図にとられた直交する軸に沿つて異なつて現わ
れ、他方、フアイバの横断面の半分の屈折率輪郭
はその残り半分の屈折率輪郭の競像である。以下
に詳細に開示される方法のため、フアイバを介し
て伝送される偏光された電磁放射の状態（例えば
偏光ベクトル）を維持可能な単一モードの複屈折
光フアイバ伝送線が製造できる。さらに、この方
法は、複屈折の光フアイバを達成するため従来の
〓〓〓〓
（例えば、材料または機械的な）試みよりもより
容易にかつ安価に実現され、それに、より正確に
制御され得る。
イバはエネルギ的な原子粒子例えば水素イオンな
どの供給によりインパクトされ、それによりそこ
へ一般にだ円形の横断面の損傷を受けた領域を生
ずる。この放射線処理ステツプで円柱状の対称な
光フアイバは電磁気的に非対称にかつ２軸的に対
称になる。すなわち、屈折率はフアイバの横断面
図にとられた直交する軸に沿つて異なつて現わ
れ、他方、フアイバの横断面の半分の屈折率輪郭
はその残り半分の屈折率輪郭の競像である。以下
に詳細に開示される方法のため、フアイバを介し
て伝送される偏光された電磁放射の状態（例えば
偏光ベクトル）を維持可能な単一モードの複屈折
光フアイバ伝送線が製造できる。さらに、この方
法は、複屈折の光フアイバを達成するため従来の
〓〓〓〓
（例えば、材料または機械的な）試みよりもより
容易にかつ安価に実現され、それに、より正確に
制御され得る。
単一モードの光導波の応用において特定の利用
を有する複屈折の電磁伝送線のための独特な製造
方法およびそれにより生じる構造が以下に説明さ
れる。以下により詳細に説明されるように、この
伝送線の構造は、比較的長い距離にわたりそれを
介して伝わる偏光された電磁放射の供給の偏光ベ
クトルの方向を有利に保つことができるように製
造される。この発明の電磁伝送線は、容易に入手
できる光学的に透過性の材料で実現され得て、そ
の材料は光フアイバの応用例に共通である。この
方法は高度の信頼性および制御ならびに比較的安
価で達成でき、他方、その対応する伝送線は先行
技術の機械的（短形の）導波管に対して、最大化
されたフレキシビリテイおよび構造的な均一性を
特徴とする。
を有する複屈折の電磁伝送線のための独特な製造
方法およびそれにより生じる構造が以下に説明さ
れる。以下により詳細に説明されるように、この
伝送線の構造は、比較的長い距離にわたりそれを
介して伝わる偏光された電磁放射の供給の偏光ベ
クトルの方向を有利に保つことができるように製
造される。この発明の電磁伝送線は、容易に入手
できる光学的に透過性の材料で実現され得て、そ
の材料は光フアイバの応用例に共通である。この
方法は高度の信頼性および制御ならびに比較的安
価で達成でき、他方、その対応する伝送線は先行
技術の機械的（短形の）導波管に対して、最大化
されたフレキシビリテイおよび構造的な均一性を
特徴とする。
この発明の電磁伝送線の好ましい製造方法およ
びその対応する構造を今詳細に説明する。最初
に、高純度の光学ガラス、プラスチツク、または
溶融シリカもしくはその類するもののような重合
体材料（すなわち、均一な屈折率輪郭を変形する
かもしれない不純物を実質的に含まない）が、延
長されたロツドのような適宜な形状に成形され
る。そのロツドは周知のフアイバけん引機へと位
置され、そこではロツドを一般に溶融した状態へ
変えるため熱が加えられる。光ロツドの溶解され
た一端縁は、細い延長された円柱状の形状へと引
き出される。便宜上、この形状を光フアイバとす
る。
びその対応する構造を今詳細に説明する。最初
に、高純度の光学ガラス、プラスチツク、または
溶融シリカもしくはその類するもののような重合
体材料（すなわち、均一な屈折率輪郭を変形する
かもしれない不純物を実質的に含まない）が、延
長されたロツドのような適宜な形状に成形され
る。そのロツドは周知のフアイバけん引機へと位
置され、そこではロツドを一般に溶融した状態へ
変えるため熱が加えられる。光ロツドの溶解され
た一端縁は、細い延長された円柱状の形状へと引
き出される。便宜上、この形状を光フアイバとす
る。
今、図面の第１図を参照して、加熱されたロツ
ドがフアイバけん引機１により引き出される間、
しかし光フアイバ２のまわりに従来の保護被覆材
料を与える前に、前記光フアイバは高エネルギ放
射線の集中でボンバードメントされる。この発明
の好ましい実施例においては、その放射線は原子
粒子源から放射される。例として、その放射線源
（図示せず）は周知のヴアン・ド・グラーフ発電
機であつてもよい。より特定的には、実質的に同
一の高エネルギ源が、対向する放射線供給（４ａ
および４ｂと示す）でフアイバの両側で光フアイ
バ２にエネルギをあてる。特定の例として、光フ
アイバ２をインパクトする放射線供給４ａおよび
４ｂは120ミクロンの（溶融シリカ）光フアイバ
に照射される約1.6MeVの陽子（すなわち水素イ
オン）エネルギを有する原子粒子からなる。図面
の第４図は陽子の供給の初期のエネルギレベル、
および溶融シリカフアイバのボンバードメントの
時にその放射線が到達しようとするその対応する
深さを表示する。それにもかかわらず、他の原子
粒子、たとえばリチウムまたはホウ素イオンなど
の供給もまたここに利用されてもよいことが理解
できよう。しかしながら、その源のエネルギは、
少なくともフアイバ２のクラツド部およびコア部
の界面近傍の深さまで到達するほどに十分でなけ
ればならない。
ドがフアイバけん引機１により引き出される間、
しかし光フアイバ２のまわりに従来の保護被覆材
料を与える前に、前記光フアイバは高エネルギ放
射線の集中でボンバードメントされる。この発明
の好ましい実施例においては、その放射線は原子
粒子源から放射される。例として、その放射線源
（図示せず）は周知のヴアン・ド・グラーフ発電
機であつてもよい。より特定的には、実質的に同
一の高エネルギ源が、対向する放射線供給（４ａ
および４ｂと示す）でフアイバの両側で光フアイ
バ２にエネルギをあてる。特定の例として、光フ
アイバ２をインパクトする放射線供給４ａおよび
４ｂは120ミクロンの（溶融シリカ）光フアイバ
に照射される約1.6MeVの陽子（すなわち水素イ
オン）エネルギを有する原子粒子からなる。図面
の第４図は陽子の供給の初期のエネルギレベル、
および溶融シリカフアイバのボンバードメントの
時にその放射線が到達しようとするその対応する
深さを表示する。それにもかかわらず、他の原子
粒子、たとえばリチウムまたはホウ素イオンなど
の供給もまたここに利用されてもよいことが理解
できよう。しかしながら、その源のエネルギは、
少なくともフアイバ２のクラツド部およびコア部
の界面近傍の深さまで到達するほどに十分でなけ
ればならない。
高エネルギ源からのイオンによるフアイバ２の
ボンバードメントによつて、フアイバ内の特定の
（かつ予め定められた）領域において局所化放射
性損傷を生ずる。フアイバ２における粒子透過の
正確な深さおよび放射線損傷の前記領域の形状
は、放射線源の初期エネルギレベル（すなわち、
強さ）ならびに放射線供給４ａおよび４ｂの幅に
選択的に依存する。図面の第２ａ図に最もよく示
されるように、エネルギイオンの対向する供給４
ａおよび４ｂによる光フアイバ２の照射は、一般
にだ円形の横断面を有するコア領域６を形成する
ように制御され、その領域は放射線源材料からの
不純物（すなわち、原子粒子）が注入されドーピ
ングされる。コア部６は未損傷のクラツド部８に
囲まれる。当業者は、この発明の放射線処理方法
ステツプは、比較的容易に制御され得て、かつ現
在地の従来の蒸着処理を採用することによりあり
そうなよりもより大きな精度およびより小さな精
度で、光フアイバ２においてだ円形の放射線損傷
領域６を生じ得る。より特定的には、かつ例とし
て、領域６のだ円形の形状は、周知の光学的遮断
技術もしくは源の（イオン）構造を変更すること
により、または時間および光フアイバ２の位置に
関してその源の焦点または強さを調整することに
より選択的に制御できる。
ボンバードメントによつて、フアイバ内の特定の
（かつ予め定められた）領域において局所化放射
性損傷を生ずる。フアイバ２における粒子透過の
正確な深さおよび放射線損傷の前記領域の形状
は、放射線源の初期エネルギレベル（すなわち、
強さ）ならびに放射線供給４ａおよび４ｂの幅に
選択的に依存する。図面の第２ａ図に最もよく示
されるように、エネルギイオンの対向する供給４
ａおよび４ｂによる光フアイバ２の照射は、一般
にだ円形の横断面を有するコア領域６を形成する
ように制御され、その領域は放射線源材料からの
不純物（すなわち、原子粒子）が注入されドーピ
ングされる。コア部６は未損傷のクラツド部８に
囲まれる。当業者は、この発明の放射線処理方法
ステツプは、比較的容易に制御され得て、かつ現
在地の従来の蒸着処理を採用することによりあり
そうなよりもより大きな精度およびより小さな精
度で、光フアイバ２においてだ円形の放射線損傷
領域６を生じ得る。より特定的には、かつ例とし
て、領域６のだ円形の形状は、周知の光学的遮断
技術もしくは源の（イオン）構造を変更すること
により、または時間および光フアイバ２の位置に
関してその源の焦点または強さを調整することに
より選択的に制御できる。
その放射線損傷のだ円形領域６は、光フアイバ
２の屈折率輪郭において放射線により誘起される
変化を生じる。第２ａ図に示される実施例におい
て、そこでは光フアイバ２のコア部６はだ円の横
断面の領域を構成し、その放射線損傷領域の屈折
率は未損傷のクラツド部８のそれよりも高い。特
〓〓〓〓
定の例によれば、クラツド部８およびコア部部６
の屈折率の差は約５×10-3である。より特定的に
は、原子粒子による光フアイバのボンバードメン
トの前述した製造ステツプによつて、円柱状に対
称の光フアイバ２は特徴として電磁気的に非対象
となる。すなわち、それぞれの屈折率は、フアイ
バ２の放射された長さの任意の横断面において直
交する軸に沿つて異なつて現われる。第２ａ図に
示された光フアイバの２つの直交する軸に沿つた
屈折率輪郭は、それぞれ第２ｂ図および第２ｃ図
に図解されている。さらに、かつ選択的な照射の
後は、光フアイバ２もまた２軸対称として特徴づ
けられる。包抱的な用語で言うと、フアイバ２の
半分の屈折率輪郭はその残り半分のその輪郭の鏡
像にある。いいかえれば、光フアイバ２は、その
縦軸に沿つて180゜の点対称である（その屈折率
輪郭に関して）。
２の屈折率輪郭において放射線により誘起される
変化を生じる。第２ａ図に示される実施例におい
て、そこでは光フアイバ２のコア部６はだ円の横
断面の領域を構成し、その放射線損傷領域の屈折
率は未損傷のクラツド部８のそれよりも高い。特
〓〓〓〓
定の例によれば、クラツド部８およびコア部部６
の屈折率の差は約５×10-3である。より特定的に
は、原子粒子による光フアイバのボンバードメン
トの前述した製造ステツプによつて、円柱状に対
称の光フアイバ２は特徴として電磁気的に非対象
となる。すなわち、それぞれの屈折率は、フアイ
バ２の放射された長さの任意の横断面において直
交する軸に沿つて異なつて現われる。第２ａ図に
示された光フアイバの２つの直交する軸に沿つた
屈折率輪郭は、それぞれ第２ｂ図および第２ｃ図
に図解されている。さらに、かつ選択的な照射の
後は、光フアイバ２もまた２軸対称として特徴づ
けられる。包抱的な用語で言うと、フアイバ２の
半分の屈折率輪郭はその残り半分のその輪郭の鏡
像にある。いいかえれば、光フアイバ２は、その
縦軸に沿つて180゜の点対称である（その屈折率
輪郭に関して）。
図面の第３ａ図に示される実施例においては、
光フアイバ２は選択的に照射されかつその結果と
して生ずる損傷領域の形状および位置は制御され
（上述したように）、そのため放射線供給４ａおよ
び４ｂ（第１図）からの不純物は一般にだ円形の
横断面の第１のクラツド部１０に存する。その第
１のクラツド部１０はコア部１２を囲み、かつ第
２のクラツド部１４は放射線損傷した第１のクラ
ツド部１０を囲む。第３ａ図の２重クラツド光フ
アイバにおいて、コア部１２および第２のクラツ
ド部１４の各々は実質的に未損傷である。したが
つて、だ円形状のクラツド部１０により第３ａ図
の円柱状の光フアイバ２は、以上に明らかにした
ように電磁気的に非対称でありかつ２軸的に対称
になる。しかしながら、この実施例において、放
射線損傷した第１のクラツド部１０の屈折率はコ
ア部１２または第２のクラツド部１４のいずれよ
りも低い。第３ａ図に示される光フアイバ２の２
つの直交する軸に沿つた屈折率輪郭は、それぞれ
第３ｂ図および第３ｃ図に図解される。
光フアイバ２は選択的に照射されかつその結果と
して生ずる損傷領域の形状および位置は制御され
（上述したように）、そのため放射線供給４ａおよ
び４ｂ（第１図）からの不純物は一般にだ円形の
横断面の第１のクラツド部１０に存する。その第
１のクラツド部１０はコア部１２を囲み、かつ第
２のクラツド部１４は放射線損傷した第１のクラ
ツド部１０を囲む。第３ａ図の２重クラツド光フ
アイバにおいて、コア部１２および第２のクラツ
ド部１４の各々は実質的に未損傷である。したが
つて、だ円形状のクラツド部１０により第３ａ図
の円柱状の光フアイバ２は、以上に明らかにした
ように電磁気的に非対称でありかつ２軸的に対称
になる。しかしながら、この実施例において、放
射線損傷した第１のクラツド部１０の屈折率はコ
ア部１２または第２のクラツド部１４のいずれよ
りも低い。第３ａ図に示される光フアイバ２の２
つの直交する軸に沿つた屈折率輪郭は、それぞれ
第３ｂ図および第３ｃ図に図解される。
当業者は、光フアイバにおいて２軸的な対称を
生じさせるための多くの先行技術の試みは典型的
に本質において機械的であることがわかるのであ
ろう。そのような従来の試みは、フアイバのみぞ
切り（すなわち、みぞ彫り）および、準長円形の
フアイバ横断面が達成されるまで物理的な引き延
ばしまたはフアイバの加圧を企図する。例とし
て、そこに物理的に歪を誘発する説明したような
光フアイバを機械的に処理するそのような先行技
術の１つの試みは、“Fiber Optic
Communications”by Ivan T.Kaminow、Laser
Focus、pp.80−84、June、1980に見られる。し
かしながら、（かつフアイバが開示された方法を
通じて維持される対称的な円柱状の形状と異な
り）、その準長円形の形状の結果として、上述し
たような従来の機械的技術により２軸的な対称が
達成されると、不所望に物理的応力が強まるであ
ろう。
生じさせるための多くの先行技術の試みは典型的
に本質において機械的であることがわかるのであ
ろう。そのような従来の試みは、フアイバのみぞ
切り（すなわち、みぞ彫り）および、準長円形の
フアイバ横断面が達成されるまで物理的な引き延
ばしまたはフアイバの加圧を企図する。例とし
て、そこに物理的に歪を誘発する説明したような
光フアイバを機械的に処理するそのような先行技
術の１つの試みは、“Fiber Optic
Communications”by Ivan T.Kaminow、Laser
Focus、pp.80−84、June、1980に見られる。し
かしながら、（かつフアイバが開示された方法を
通じて維持される対称的な円柱状の形状と異な
り）、その準長円形の形状の結果として、上述し
たような従来の機械的技術により２軸的な対称が
達成されると、不所望に物理的応力が強まるであ
ろう。
だ円形状の領域（第２ａ図および第３ａ図にお
いてそれぞれ６および１０と示された）における
不純物を注入する局部に制限された放射線は、そ
の円柱状の光フアイバ２内に内部膨脹を起こす。
したがつて、対応する歪がフアイバ２内に生じ
る。なぜならば放射線損傷の深さおよびフアイバ
の２つの直交する軸に沿つた対応する屈折率輪郭
は別のものとは異なるからである。光フアイバ２
内に生じただ円形の歪領域は、前記フアイバを幾
何学的に複屈折にし、それは多くの光導波の応用
において非常に有益であろう。さらに、放射線損
傷のだ円形状の領域の離心率（すなわち、長さの
幅に対す比）が大きくなればなるほど、幾何学的
複屈折も大きくなる。この発明に従つて光学的に
透過性のフアイバを幾何学的に複屈折する方法
は、材料的な複屈折を生ずる従来の処理に典型的
に関連するそれらの問題（材料的欠陥による起こ
るような）を回避する。さらに、材料的複屈折を
達成するために、単結晶の材料が用いられなけれ
ばならないかまたは、その材料が構造において非
結晶である場合は、従来では外部応力が生じ、そ
れは上述した不所望なアプローチに類似してい
る。
いてそれぞれ６および１０と示された）における
不純物を注入する局部に制限された放射線は、そ
の円柱状の光フアイバ２内に内部膨脹を起こす。
したがつて、対応する歪がフアイバ２内に生じ
る。なぜならば放射線損傷の深さおよびフアイバ
の２つの直交する軸に沿つた対応する屈折率輪郭
は別のものとは異なるからである。光フアイバ２
内に生じただ円形の歪領域は、前記フアイバを幾
何学的に複屈折にし、それは多くの光導波の応用
において非常に有益であろう。さらに、放射線損
傷のだ円形状の領域の離心率（すなわち、長さの
幅に対す比）が大きくなればなるほど、幾何学的
複屈折も大きくなる。この発明に従つて光学的に
透過性のフアイバを幾何学的に複屈折する方法
は、材料的な複屈折を生ずる従来の処理に典型的
に関連するそれらの問題（材料的欠陥による起こ
るような）を回避する。さらに、材料的複屈折を
達成するために、単結晶の材料が用いられなけれ
ばならないかまたは、その材料が構造において非
結晶である場合は、従来では外部応力が生じ、そ
れは上述した不所望なアプローチに類似してい
る。
上述した方法ステツプにより製造される複屈折
の電磁伝送線は、比較的長い線の単一モードの光
フアイバとして前記伝送線を用いる場合に特に有
効である。しかしながら、この発明の方法および
構造は、一般に大きなコアの多モードのフアイバ
（例えば、光パイプ）にも同様に適用できること
を理解すべきである。複屈折により光フアイバ２
に発せられている偏光された電磁（例えば光学
的）放射信号に関連した特定の偏光ベクトルの回
転が妨げられる。より特定的には、光伝送光フア
〓〓〓〓
イバ２は、それを通り伝送される光が２つのモー
ドの異なる偏光方向づけを有するとき、複屈折を
呈する。そのような（幾何学的）複屈折により偏
光の１つのモードで光が伝播する距離は他のモー
ドで伝播する距離と異なる。この結果は、それぞ
れの屈折率の輪郭が２つの対応した直交する方向
において異なるという理由で達成される。さら
に、それぞれの屈折率における差が大きくなるに
つれ、電磁エネルギは偏光の１つのモードから他
のモードへとより結合しなくなるであろう。した
がつて、標準の材料および周囲の摂動は、エネル
ギの相互モードの結合の一因とはならない。した
がつて、複屈折光フアイバ２による光学放射の伝
送時には、エネルギ伝送損失（すなわち、減衰）
は最小限にされ、かつしたがつて電磁的信号の伝
送ベクトルが保たれる。
の電磁伝送線は、比較的長い線の単一モードの光
フアイバとして前記伝送線を用いる場合に特に有
効である。しかしながら、この発明の方法および
構造は、一般に大きなコアの多モードのフアイバ
（例えば、光パイプ）にも同様に適用できること
を理解すべきである。複屈折により光フアイバ２
に発せられている偏光された電磁（例えば光学
的）放射信号に関連した特定の偏光ベクトルの回
転が妨げられる。より特定的には、光伝送光フア
〓〓〓〓
イバ２は、それを通り伝送される光が２つのモー
ドの異なる偏光方向づけを有するとき、複屈折を
呈する。そのような（幾何学的）複屈折により偏
光の１つのモードで光が伝播する距離は他のモー
ドで伝播する距離と異なる。この結果は、それぞ
れの屈折率の輪郭が２つの対応した直交する方向
において異なるという理由で達成される。さら
に、それぞれの屈折率における差が大きくなるに
つれ、電磁エネルギは偏光の１つのモードから他
のモードへとより結合しなくなるであろう。した
がつて、標準の材料および周囲の摂動は、エネル
ギの相互モードの結合の一因とはならない。した
がつて、複屈折光フアイバ２による光学放射の伝
送時には、エネルギ伝送損失（すなわち、減衰）
は最小限にされ、かつしたがつて電磁的信号の伝
送ベクトルが保たれる。
特定の例によると、前記信号のある偏光特性
（例えば、偏光または非偏光の角度）は物理的パ
ラメータを示せば上述した複屈折伝送線は、偏光
された光学信号を光学変換器から光学検波器へ伝
送するのに適している。最後の解析のため光フア
イバ導波管を介する伝送の間偏光された電磁信号
の完全性を保つことがのぞましいこのような１つ
の検知システムに関しては、Optical
Deformation Sensorと題された1980年５月５日
出願の米国特許出願連続番号第146929号が参照さ
れよう。
（例えば、偏光または非偏光の角度）は物理的パ
ラメータを示せば上述した複屈折伝送線は、偏光
された光学信号を光学変換器から光学検波器へ伝
送するのに適している。最後の解析のため光フア
イバ導波管を介する伝送の間偏光された電磁信号
の完全性を保つことがのぞましいこのような１つ
の検知システムに関しては、Optical
Deformation Sensorと題された1980年５月５日
出願の米国特許出願連続番号第146929号が参照さ
れよう。
この発明の好ましい実施例が示され、かつ説明
されたが、何らかの修正および変更がこの発明の
精神および範囲から離れることなくなされ得るこ
とは明白であろう。例として、放射線の対向する
方向の供給の１組の高エネルギ源のみが図解され
ているが（第１図に）、このことはこの発明の限
定を意図したものではないことが理解されるべき
である。さらに、任意の数の放射線源が光フアイ
バに関して適当に位置されてもよく、そのため放
射線損傷の配置された領域は前記フアイバに選択
的に配置される。複屈折を達成するためのほとん
どの従来技術の試み（それらは機械的または材料
的処理で成される）は比較的信頼性がなく、高価
で、時間を要し、かつそれらは、光フアイバが完
全に製造され（かつ外部保護被覆材料がそれに与
えられ）た後に用いられるよう適用される。
されたが、何らかの修正および変更がこの発明の
精神および範囲から離れることなくなされ得るこ
とは明白であろう。例として、放射線の対向する
方向の供給の１組の高エネルギ源のみが図解され
ているが（第１図に）、このことはこの発明の限
定を意図したものではないことが理解されるべき
である。さらに、任意の数の放射線源が光フアイ
バに関して適当に位置されてもよく、そのため放
射線損傷の配置された領域は前記フアイバに選択
的に配置される。複屈折を達成するためのほとん
どの従来技術の試み（それらは機械的または材料
的処理で成される）は比較的信頼性がなく、高価
で、時間を要し、かつそれらは、光フアイバが完
全に製造され（かつ外部保護被覆材料がそれに与
えられ）た後に用いられるよう適用される。
第１図は、所望の偏光特性を有する複屈折のフ
アイバオプテイツク伝送線を製造するためのこの
発明の放射線処理ステツプを表す。第２ａ図ない
し第２ｃ図は、第１図のフアイバオプテイツク伝
送線の横断面を図解し、かつその直交する軸に沿
つた屈折率の対応する輪郭を図解する。第３ａ図
ないし第３ｃ図は、第１図のフアイバオプテイツ
ク伝送線の異なる横断面を図解し、かつその直交
する軸に沿つた屈折率の対応する輪郭を図解す
る。第４図は、放射線源の初期エネルギレベルと
それにより発生される原子粒子が溶融シリカ光学
ロツドを浸透する深さとの関係を例示している。 図において、２はフアイバ、６，１２はコア
部、８，１０，１４はクラツド部、を示す。 〓〓〓〓
アイバオプテイツク伝送線を製造するためのこの
発明の放射線処理ステツプを表す。第２ａ図ない
し第２ｃ図は、第１図のフアイバオプテイツク伝
送線の横断面を図解し、かつその直交する軸に沿
つた屈折率の対応する輪郭を図解する。第３ａ図
ないし第３ｃ図は、第１図のフアイバオプテイツ
ク伝送線の異なる横断面を図解し、かつその直交
する軸に沿つた屈折率の対応する輪郭を図解す
る。第４図は、放射線源の初期エネルギレベルと
それにより発生される原子粒子が溶融シリカ光学
ロツドを浸透する深さとの関係を例示している。 図において、２はフアイバ、６，１２はコア
部、８，１０，１４はクラツド部、を示す。 〓〓〓〓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複屈折が幾何学的に生ぜられる複屈折光導波
管の製造方法であつて、前記方法は 本質的に純粋で光学的に透過性の材料で形成さ
れたロツドを加熱するステツプと、 前記ロツドを細長いフアイバへ引抜くステツプ
と、 コアとクラツドの部分を形成するために、最後
に述べられた引抜きステツプの間に前記フアイバ
を原子粒子で照射してその中にイオンを注入する
ステツプと、 前記ロツドの２つの直交する軸に沿つて互いに
異なるそれぞれの屈折率のプロフアイルを生じる
ために楕円断面を有する或る特定の反射率に変え
られた照射損傷の領域を形成するステツプを含
み、前記照射損傷領域は前記フアイバ内に内部歪
みを生じ、それによつて前記フアイバを永久的に
複屈折性のものとすることを特徴とする製造方
法。 ２ 前記フアイバを照射するステツプの後に前記
引抜かれたフアイバへ保護的に被覆材料を付与す
る付加的なステツプを含むことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の製造方法。 ３ 前記楕円形状の照射損傷された領域を前記光
フアイバのコアとクラツドとの間に選択的に位置
決めする付加的なステツプを含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ４ 前記楕円形状の照射損傷された領域を前記光
フアイバのコアへ選択的に位置決めする付加的な
ステツプを含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/174,088 US4372646A (en) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Birefringent electromagnetic transmission line that preserves the state of polarized radiation propagating therein |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5753709A JPS5753709A (en) | 1982-03-30 |
| JPS6135524B2 true JPS6135524B2 (ja) | 1986-08-13 |
Family
ID=22634779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56120017A Granted JPS5753709A (en) | 1980-07-31 | 1981-07-29 | Plural refraction optical fiber and method of manufacturing same |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4372646A (ja) |
| EP (1) | EP0045345A1 (ja) |
| JP (1) | JPS5753709A (ja) |
| CA (1) | CA1147179A (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4415230A (en) * | 1981-03-30 | 1983-11-15 | Corning Glass Works | Polarization retaining single-mode optical waveguide |
| JPS6014321B2 (ja) * | 1981-08-18 | 1985-04-12 | 日立電線株式会社 | 定偏波型光フアイバ |
| JPS60501183A (ja) * | 1983-02-25 | 1985-07-25 | ジ・オ−ストラリアン・ナシヨナル・ユニバ−シテイ | 光フアイバ |
| US4549781A (en) * | 1983-06-01 | 1985-10-29 | Corning Glass Works | Polarization-retaining single-mode optical waveguide |
| US4717225A (en) * | 1984-10-11 | 1988-01-05 | Litton Systems, Inc. | Form polarizing fibers and method of fabrication |
| US4711525A (en) * | 1985-05-08 | 1987-12-08 | Litton Systems, Inc. | Polarizing optical fiber with absorbing jacket |
| CH666552A5 (fr) * | 1986-03-06 | 1988-07-29 | Suisse Electronique Microtech | Capteur a fibre optique a microcourbures. |
| US4712866A (en) * | 1986-07-24 | 1987-12-15 | Andrew Corporation | Indium-clad fiber-optic polarizer |
| US4997282A (en) * | 1986-09-19 | 1991-03-05 | Litton Systems, Inc. | Dual fiber optic gyroscope |
| US4842358A (en) * | 1987-02-20 | 1989-06-27 | Litton Systems, Inc. | Apparatus and method for optical signal source stabilization |
| US4915503A (en) * | 1987-09-01 | 1990-04-10 | Litton Systems, Inc. | Fiber optic gyroscope with improved bias stability and repeatability and method |
| CA1322109C (en) * | 1989-05-24 | 1993-09-14 | Universite Du Quebec A Hull | Birefringent optical fiber device for measuring of ambient pressure in a stabilized temperature environment |
| US4957771A (en) * | 1989-07-21 | 1990-09-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Ion bombardment of insulator surfaces |
| GB9222706D0 (en) * | 1992-10-29 | 1992-12-09 | Univ Southampton | Method for creation of second-order nonlinearity in glasses |
| WO1996023739A1 (en) * | 1995-02-01 | 1996-08-08 | Plasma Optical Fibre B.V. | Optical fiber having reduced polarisation mode dispersion |
| IT1278383B1 (it) | 1995-02-23 | 1997-11-20 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento per la fabbricazione di fibre ottiche a mantenimento di polarizzazione |
| US5506925A (en) * | 1995-02-28 | 1996-04-09 | At&T Corp. | Radiolytic modification of birefringence in silica planar waveguide structures |
| US7143204B1 (en) * | 1996-11-15 | 2006-11-28 | Logiclink Corporation | Method and apparatus for suspending or adjusting billing charge for usage of electrically powered devices if abnormal or halt condition detected |
| US6970632B2 (en) * | 2004-05-03 | 2005-11-29 | Corning Incorporated | Solid type single polarization fiber and apparatus |
| US20150309235A1 (en) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical apparatus, light source apparatus, and vehicle |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2553156C2 (de) * | 1975-11-26 | 1982-12-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Herstellung eines schichtförmigen Wellenleiters |
| US4090776A (en) * | 1976-10-13 | 1978-05-23 | Honeywell Inc. | Fabrication of optical waveguides |
| US4179187A (en) * | 1977-08-12 | 1979-12-18 | Corning Glass Works | Multiple mode waveguide having cylindrical perturbations |
| US4274854A (en) * | 1978-01-13 | 1981-06-23 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Polarization-preserving optical fiber |
| US4179189A (en) * | 1978-01-13 | 1979-12-18 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Single polarization optical fibers and methods of fabrication |
| NL193330C (nl) * | 1978-01-13 | 1999-06-02 | Western Electric Co | Optische golfleider en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
| US4307938A (en) * | 1979-06-19 | 1981-12-29 | Andrew Corporation | Dielectric waveguide with elongate cross-section |
-
1980
- 1980-07-31 US US06/174,088 patent/US4372646A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-03-09 EP EP81101687A patent/EP0045345A1/en not_active Withdrawn
- 1981-03-17 CA CA000373248A patent/CA1147179A/en not_active Expired
- 1981-07-29 JP JP56120017A patent/JPS5753709A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5753709A (en) | 1982-03-30 |
| US4372646A (en) | 1983-02-08 |
| EP0045345A1 (en) | 1982-02-10 |
| CA1147179A (en) | 1983-05-31 |
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